Escape Game: Blackbox
| Autoren: | Timo Hardes, Nathan Janzen |
| Betreuer: | Prof. Krome |
Einleitung
Grundlegende Idee des Escape Games Blackbox ist die, dass den Spielern eine schwarze Box zur Verfügung steht, welche keinerlei Erklärungen und Hinweise enthält. Ziel des Spieles ist wie vorgeschrieben, dass ein 3-4-stelliger Zahlencode bei erfolgreichem Lösen bekanntgegeben werden muss.
Spielgrundlage ist die Blackbox. Diese ist mit zwei im begrenzten Maß ausziehbaren Stäben und einer Drehscheibe versehen. Die Stäbe verfügen über einen Verstellweg von etwa 10 cm und die Drehscheibe lässt sich unbegrenzt verdrehen.
Werden die zwei Stäbe im passenden Maß herausgezogen/hineingeschoben und die Drehscheibe um den richtigen Winkel gedreht, so wird durch eine weitere Lösungs-Drehscheibe (nicht von außen verdrehter sondern von innen über einen Servo gesteuert) der Code sichtbar. Das Rätsel der Blackbox ist gelöst! (Zusatzinformation: Die Lösungs-Stellung der Stäbe toleriert Fehler von +/- 5 mm)
Das Rätsel-Team sollte also in systematischer Weise die Stellung der Stäbe und der Drehscheibe so verändern, dass der Code sichtbar wird.
Dabei ist eine Systematik beim Lösen des Rätsels unabdingbar, da sonst die Wahrscheinlichkeit des Findens der korrekten Stellung gering ist.
Schwierigkeitsgrad: Einsteiger
Lernziel: Durch eine systematische Herangehensweise an die Problemstellung des Escape Games Blackbox lernen die Spieler, dass es sich lohnt und wichtig ist, Probleme systematisch anzugehen. Dieses Lernziel kann und sollte Folgen weit über das bessere Lösen von Rätseln haben.
Bezug zum MTR Studium: Zusammenspiel von Sensoren und eines Aktuators (mechatronisches System)
Anforderungen
| Nr | Inhalt | Prüfbarkeit | Prio | Ersteller | Datum | Geprüft von | Datum |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Das Puzzle startet nach Einschalten der Stromversorgung direkt. | Status-LED des Arduino | 1 | Timo Hardes | 06.10.2025 | ||
| 2 | Der Mikrocontroller ließt durchgehend die Abstandssensoren aus. | Auswertung der Sensordaten über Seriellen Monitor | 1 | Timo Hardes | 06.10.2025 | ||
| 3 | Die gemessenen Signale werden durch Filter geglättet, um Fehler zu vermindern. | Auswertung der Sensordaten über Seriellen Monitor | 1 | Timo Hardes | 06.10.2025 | ||
| 4 | Bei korrekter Kombination dreht sich der Servomotor und zeigt die Ziffern für das Schloss. | Sichtkontrolle | 1 | Timo Hardes | 06.10.2025 | ||
| 5 | Die Stäbe haben eine Reichweite von XXcm bis XXcm. | Messen | 3 | Timo Hardes | 06.10.2025 | ||
| 6 | Die Drehscheibe kann um 360° gedreht werden. | Sichtkontrolle | 3 | Timo Hardes | 06.10.2025 | ||
| 7 | Die Stäbe sind ohne großen Kraftaufwand frei beweglich, dürfen aber nach Verschieben nicht verrutschen. | Manuelle Funktionskontrolle | 2 | Timo Hardes | 06.10.2025 | ||
| 8 | Die Drehscheibe ist ohne großen Kraftaufwand frei drehbar, darf aber nach Verdrehen nicht verrutschen. | Manuelle Funktionskontrolle | 2 | Timo Hardes | 06.10.2025 | ||
| 9 | Die Ziffern werden wieder verdeckt, wenn mindestens ein Abstand nicht mehr richtig eingestellt ist. | Manuelle Funktionskontrolle | 2 | Timo Hardes | 06.10.2025 |
Funktionaler Systementwurf
Die grundlegende Funktionsweise des Escape Games Blackbox basiert auf der Nutzung von Abstandssensoren. Im Fall der Stäbe befinden sich ihnen gegenüberliegend die Abstandssensoren mit Sender und Empfänger, welche den Abstand messen. Im Fall der Drehscheibe ist in vier gleichgroße Stücke aufgeteilt, welche eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Der Drehscheibe gegenüber liegt ein wenig exzentrisch ebenfalls ein Abstandssensor, welcher den Abstand misst.
Die Signale der drei Abstandssensoren werden von einem Mikrocontroller verarbeitet. Wird der Abstand der Stäbe (mit etwas Toleranz) korrekt eingestellt und wird die Drehscheibe um den richtigen Winkel verdreht, so steuert der Mikrocontroller ein Servo an und dreht dieses um eine halbe Umdrehung. Eine Scheibe, welche zur Hälfte schwarz und auf der anderen Hälfte mit dem Code versehen ist, dreht sich. Dies führt dazu, dass durch eine halbkreis-förmige Aussparung der Code für die Spieler sichtbar wird.
Technischer Systementwurf
Komponentenspezifikation
Umsetzung (HW/SW)
Komponententest
Ergebnis
Zusammenfassung
Lessons Learned
Projektunterlagen
Projektplan
Projektdurchführung
YouTube Video
N/A
Weblinks
Literatur
→ zurück zur Übersicht: WS 25/26: Escape Game